Группа “Ультрастабильные лазерные системы”

Руководитель: д.ф.-м.н. Хабарова Ксения Юрьевна

Ключевые сотрудники:

• Никита Олегович Жаднов – кандидат физ.-мат. наук
• Константин Сергеевич Кудеяров – кандидат физ.-мат. наук
• Денис Сергеевич Крючков – кандидат физ.-мат. наук
• Марат Ильдарович Шакиров – аспирант ФИАН

Основное направление работы – создание ультрастабильных лазерных систем для задач метрологии и сенсорики:

• Создание ультрастабильных лазерных систем на основе высокодобротных резонаторов Фабри-Перо для метрологических, навигационных и телекоммуникационных задач.
• Исследование оптических потерь в высокодобротных многослойных диэлектрических брэгговских отражающих покрытиях со сверхмалыми потерями.
• Исследование передачи высокостабильных оптических сигналов по протяженным воздушным и оптоволоконным линиям c активной компенсацией фазовых шумов.
• Исследование планарных радиочастотных ионных ловушек для задач метрологии и квантовых вычислений.

Наиболее яркие научные результаты сотрудников лаборатории

• Создание двух ультрастабильных лазерных систем опроса часового перехода в ⁸⁷Sr на длине волны 698 нм для криогенных стронциевых оптических часов из состава UTC(SU).
• Создание двух лазерных систем на длине волны 1550 нм со стабилизацией по криогенному резонатору из монокристаллического кремния с диэлектрическими отражающими покрытиями.
• Создание компактной стабилизированной лазерной системы на длине волны 1550 нм для задачи когерентной рефлектометрии.
• Создание прототипа лазерного гетеродинного транспондерного интерферометра для измерения линейных сдвигов.
• Разработка, создание и исследование высокодобротных брэгговских зеркал со сверхмалыми потерями для длин волн 506, 674, 871, 1550 нм.
• Создание системы передачи сигналов оптической частоты по длинным оптоволоконным и воздушным линиям c активным подавлением шумов канала передачи.
• Создание компактной лазерной системы на длине волны 871 нм с относительной нестабильностью менее 4 × 10^-15  на времени усреднения 1 с для распределения стабильности через фемтосекундную гребенку.

Избранные статьи

• Legoshin A. D. et al. Active Pointing System for the Transmission of Ultrastable Optical Frequency Signals through an Open-Air Link //Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2023. – Т. 137. – №2. – С. 216–222. DOI: 10.1134/S1063776123080083
• Gerasin, I. et al. Optimized Surface Ion Trap Design for Tight Confinement and Separation of Ion Chains //Quantum Reports. – 2024. – Т. 6. – №3. – С. 442–451. DOI: 10.3390/quantum6030029
• Shakirov M. I. et al. Compact laser system with frequency stability dissemination for optical clocks and quantum computing. – 2025. – arXiv:2504.11105 [physics.optics].
• Zhadnov N. O. et al. 48 -cm-long room-temperature cavities in vertical and horizontal orientations for Sr optical clock //Applied Optics. – 2021. – Т. 60. – № 29. – С. 9151. DOI: 10.1364/AO.437473
• Zhadnov N. O. et al. On the thermal noise limit of ultrastable optical cavities //Quantum Electronics. – 2018. – Т. 48. – № 5. – С. 425–430. DOI: 10.1070/QEL16654
• Kudeyarov K. S. et al. 2.8 km fiber link with phase noise compensation for transportable Yb+ optical clock characterization //Laser Physics. – 2018. – Т. 28. – № 10. – С. 1–6. DOI: 10.1088/1555-6611/aacfa1
• Kudeyarov K. S. et al. Comparison of Three Ultrastable Lasers with a Femtosecond Frequency Comb //JETP Letters. – 2021. – Т. 114. – № 5. – С. 243–249. DOI: 10.1134/S0021364021170082
• Zhadnov N. O., Masalov A. V. Temperature-compensated optical cavities for laser frequency stabilization //Laser Physics Letters. – 2023. – Т. 20. – № 3. – С. 030001. DOI: 10.1088/1612-202X/acb1ad

Темы выполняемых в настоящее время магистерских, бакалаврских и кандидатских диссертаций студентов и аспирантов МФТИ

Кандидатские:

• Шакиров М.И., Спектроскопия октупольного перехода в ионе иттербия 171 для квантовых вычислений и стандартов частоты.

Бакалаврские:

• Хронусова О.В., «Исследование и подавление шумов в системе стабилизации частоты лазера по высокодобротному резонатору», МФТИ.
• Русских А.М., «Применение планарных ловушек Пауля для захвата и управления цепочками ионов»

Защиты диссертаций в последние годы

Магистерские диссертации:

• Жаднов Никита Олегович, «Флуктуации частоты высокостабильных лазерных систем с опорным монолитным оптическим резонатором», 2017, МФТИ
• Кудеяров Константин Сергеевич, «Стабилизация лазера по резонатору Фабри-Перо для передачи ультрастабильных сигналов частоты по волоконной линии», 2018, МФТИ
• Крючков Денис Сергеевич, «Оптические резонаторы из кристаллических материалов для снижения тепловых шумов», 2019, МФТИ
• Чиглинцев Эмиль Олегович, «Ультрастабильная лазерная система на основе внешнего резонатора из монокристаллического кремния с зеркалами GaAs/AlGaAs», 2022, МФТИ
• Шакиров Марат Ильдарович, «Компактная ультрастабильная лазерная система с повышенной виброустойчивостью для нового поколения оптических часов», 2023, МИЭТ

Кандидатские диссертации:

• Крючков Денис Сергеевич «Компактные стабилизированные лазерные системы для транспортируемых оптических часов и прецизионной интерферометрии». Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 1.3.19. Дата защиты: 20 мая 2024 г., науч. рук. Хабарова К.Ю.
• Кудеяров Константин Сергеевич, «Передача ультрастабильных сигналов оптической частоты с активной компенсацией фазовых шумов». Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 1.3.19. Дата защиты: 2 октября 2023 г., науч. рук. Хабарова К.Ю.
• Жаднов Никита Олегович, «Флуктуации частоты высокостабильных лазерных систем с опорным монолитным оптическим резонатором». Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 01.04.21. Дата защиты: 11 апреля 2022 г., науч. рук. Колачевский Н.Н.
• Вишнякова Гульнара Александровна, «Вторичное лазерное охлаждение атомов тулия», Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Лазерная Физика – 01.04.21. Дата защиты: 14 ноября 2016 г. науч. рук. Колачевский Н.Н.

Фотогалерея

Контакты

Email: habarovaky@lebedev.ru Phone: +7(499) 132-61-85